Landsat卫星影像简介

Landsat卫星影像简介同济大学罗新1.Landsat系列卫星概述(AvalancheP)Landsat系列卫星是由美国的NASA和USGS共同努力的成果。其中NASA负责火箭的发射以及遥感卫星的研制。USGS负责卫星的运行以及卫星影像的接收和处理。Landsat系列卫星中由于Landsat5长时间高质量的运行（运行了28年10个月）为全球地表的连续监测提供了数据支撑，因此意义重大。历代Landsat卫星的发射以及运行情况如下图所示：LandsatMissions:ImagingtheEarthSince1972■LandsatMissions:ImagingtheEarthSince1972■Landsat1July19T2-January19?&|LandsaV2JanuEiry1975-Ju1^|LamdsBl3MurchM78-SeptEmbEF1962|LendsHt4JulyI迴一D^ceiribEF1SS1I October199SLaniteartJApril199S-“rd細IDfebruarv2Q53-瞬赢务小站1970 1975 1380 19S5 1990 1995 2000 2005 20102015 2030 20252D3O1970 1975 1380 19S5 1990 1995 2000 2005 20102.卫星影像获取Landsat7和Landsat8都是太阳同步卫星，轨道相同，都是轨道高为705km，成像宽度为185km，视场角为15°，运动轨迹为地球阳面从北向南，卫星绕地球—周时间为99分钟，每天能绕地球14周，重访周期为16天。

Landsat卫星重访示意图：細说;遥感应用服努小站LandsatOrbit|細说;遥感应用服努小站LandsatOrbit|;J吏冲:鮮肚竈必HQ-—Landsat数据接收站位置：rarrcKI4cAffilfC.COAKay:L7iSlutiaiiE[LSSIjiCKohkrarrcKI4cAffilfC.COAKay:L7iSlutiaiiE[LSSIjiCKohkL7SL8Stfllioas(3dagraaZ虽"duhhhIc0吃遥感应用遐勢匚西—v亠二-證―机 S2E迪Pjc"」■Sz”3.传感器和波段设置Landsat1,2和3的传感器都是多光谱扫描器MSS，该传感器能收集4个多

光谱波段（3个可见光和1个近红外波段），影像分辨率为79m。影像最终被采样为了60m分辨率。Landsat4和5同时荷载了MSS传感器和可接受可见光，近红外，短波中红外波段且影像分辨率为30m的TM传感器。除此之外Landsat4和5同时增加了一个120m分辨率的热红外波段（后被采样为30m）。Landsat7荷载的是ETM+传感器，在2003年5月31日时，该传感器发生故障，导致获取影像上出现条带缺失，影像上缺失信息占影像总面积的22%,严重影响了遥感影像的使用。bamdHravelengtineomperisonsAllbamdsafhmeteftiie&Dlutiohunle&snotedbamdHravelengtineomperisonsAllbamdsafhmeteftiie&Dlutiohunle&snotedUsmsFCodsial/AarosoiBand1D.43-0.45BiueBand2D.45-0.51Band10.45-0.52Band1D.45-JD-52GreenBand3D.53-0.5SIBand20.52-0.6DBand2D.^2-4_6OBand1a.5-n.6*Band40.5-41.5*RanchromaticBsndr*D.5Q-Q.68Band3**Q.K-0.90RedGand4D.6WJ.67Bandi0.63-0*68曲nd3O.flG-D-&3Band20.6-0.7*Band5D.B-0.7*Near-lnfreredBsndSD.05-0.83Bflnd4U.T7-0.WBsnd4U7E-0MBend30.7-0fl*Band60.7-0.8*Near-Irtfrared-Band4G.a-ii*Band?os-i.rCirnusBand91.35-1.38-HAcoulre-d3e79Meters：.rasaMflledtoShortweveInfrared-1BandB1.57-1.65Bands1.55-1.75BflndB1.55-1-7560meters**15dmeter(p@nchrofnatw}ShortwaveInfrarod-2Band?1-2.29Bind72.09-2.35Band?2.O0-Z3&T1=ITiarm-alIacquiredat100meters.fesam^'Adto30mators]T2 遥感尿駆尿]1站ThermalBandIDT11O.ED-I1.I0Band672lD4Ckl2.5DBandET210.40-12.50ThermalBand11T11150-12.51resampledto30meters)UDLLUHSUFTNItL4-5TNIL1-3MSS*Band[fBEignalians.Uses&fLandsithaatfoBd»dnameLSOllTFRS黑LETMU-&Ll-3MSSD«tcriplionuseCaflstBl/AerasolBand1-Coastalareasendshellowwerterobservations;aerosol,dustsmnk«detoction£tudiQ£.Blue冏Bond2Band1Band1-BathymEllricmapping;百口il/vegetad口rdiscriminad口口「fo「EsitypEmdppiny,endidentifyingmanrnsdefeatures.Cr^enIGIBand3Band2Band2的mJ1Bond4Peakvegetation；pientvigorBssessments.RsdlHlBand4Band3Band3Band2BandsVtigetatiDntypoid^^tiHcatioriGsoiteandurbanftalures-.Near-lnlrared(IOBand5Band4Band4Band3Band6Vegatationdertectionandanalysis：;shorelinemappingandflatid4Band?biamassconlenLShorfAjaveInfrared-1(SWlR-1)BandEBand5Band5■-VegetationmDislurecontenV^roughlanalysis;bii「niEMandfire-effectedareas;detectionafactiveiiresShortwavelnfrBrBd-2(SWIR^JBand1Band?Band?-Additionaldetectionofactivefires(esipeciallyatnightl;plant(nais>turQ/drQU{|htanalysisPanchromatic(PANl|iBandBBand8SharpeningmuttispecitralimagerytohigherresolLitian.CirrusBand9-Cirrusclouddetec&on.TberniBlIT]Band10Band11Band6BandsGroundtemperaturem日pp«•F眉摄刘彩扫在勺蟲詛占盘占Note:LandsatETM+获取的热红外波段影像分辨率为60m,LandsatTM获取的热红外波段为120米！LandsatTM只有一个热红外波段，LandsatETM+有两个热红波段,

但是同一个光谱区间分别在低和高增益下获取的，Landsat8有两个热红外波段，分别在不同光谱区间获取。Reference:Landsat-8:Scienceandproductvisionforterrestrialglobalchangeresearch4.Landsat8数据2013年发射的Landsat8卫星包含11个波段。影像特征较之前的Landsat7卫星有部分改进。该数据详细光谱信息如上表所示。在Landsat8数据获取过程中有一个质量评估影像（QA），该影像反映了像元受到传感器和云污染的影响c卫星参数（IronsJRetal.,2012）产品级别：L0Rp,L1G，L1Gt,L1T。L1T级：辐射校正数据经过几何精校正处理（使用地面控制点和数字高程模型数据）得到的数据产品。格式为：GeoTIFF（我们获取到的影像即为该级别产品）分辨率:OLI多光谱波段30mOLI全色波段15mTIRS热红外波段100m，被重采样成了30m数据格式：Geotif格式采样方式：三次卷积方向：北方向瞬时视场角：15度投影：通用横轴墨卡托投影，WGS84坐标误差:OLI是12m圆误差，90%置信度TIRS是14m圆误差，90%置信度LandsatOLI传感器OLI陆地成像仪包括9个波段，空间分辨率为30米其中包括一个15米的全色波段，成像宽幅为185x185km。OLI包括了ETM+传感器所有的波段，为了避免大气吸收特征，OLI对波段进行了重新调整，比较大的调整是OLIBand5(0.845-0.885ym),排除了0.825pm处水汽吸收特征；OLI全色波段Band8波段范围较窄，这种方式可以在全色图像上更好区分植被和无植被特征；此外，还有两个新增的波段：蓝色波段(band1;0.433-0.453pm)主要应用海岸带观测，短波红外波段(band9;1.360-1.390pm)包括水汽强吸收特征可用于云检测；近红外band5和短波红外band9与MODIS对应的波段接近。Landsat8的OLI传感器采用的是已在EO-1卫星的ALI传感器上实验过的推进扫描方式［UngarSGetal.,2003］,并且Landsat8的辐射分辨率在Landsat78bit的基础上提高到了12bit,大大增加了影像的灰度量化级。同时新的OLI传感器将比之前的Landsat系列卫星传感器具有更高的信噪比，根据Irons等［IronsJRetal.,2012］的总结整理，OLI各波段的信噪比可能比ETM+各对应波段平均高出近3倍。LandsatTIRSLandsat8上具有单独的热红外传感器TIRS,而不像Landsat7那样，将其集成于ETM+传感器之中。这是因为Landsat8在最初的设计中并没有考虑要继续接收热红外数据，而已经设计好的OLI传感器已无足够空间来容纳热红外传感器。为了不耽误发射时间，只得决定单独设计另一新的传感器。由于时间紧迫,所设计的热红外数据的分辨率为100m，低于之前的Landsat7卫星的60m分辨率。使用年限设计为3年，也低于同卫星的OLI的5年。不过较之前的卫星改进较大是新的热红外传感器有2个波段，比ETM+增加了1个波段Reference:AvalancheP.Landsa—EarthObservationSatellites[J].UngarSG,PearlmanJS,MendenhallJA,ReuterD.OverviewD.Overview